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津波による優占種の絶滅と回復がもたらした干潟生態系機能改変の定量的評価(平成 30年度)
Quantitative assessment for changes in ecosystem function of tidalflat through a tsunami-induced mass mortality and recovery of dominant macrozoobenthos

予算区分
CD 文科-科研費
研究課題コード
1719CD005
開始/終了年度
2017~2019年
キーワード(日本語)
干潟生態系,生態系機能,津波,大型底生動物,個体群回復
キーワード(英語)
tidalflat ecosystem, ecosystem function, tsunami, macrozoobenthos, population recovery

研究概要

東日本大震災時に発生した津波は干潟の底生動物にも大きな影響を与えた。津波による干潟生物の減少は生態系機能や生態系サービスの大幅な低下をもたらしたことが予想され、その定量的な把握が喫緊の課題となっている。本研究では、干潟生物の中でも特に大きな生物量を占める巻き貝のウミニナ類に注目し、津波によるウミニナ類の減少が系内の物質循環や水質浄化作用にどのような変化をもたらしたのか、失われた生態系機能の回復にどのくらいの時間が必要なのかを、津波前から継続して収集してきた現場の個体群変動データに基づいて定量的に推定する。
干潟は埋め立てや開発により急速に失われており、1945年以降の60年間でその約4割が消滅した。震災後には防潮堤や水門の復旧工事が急速に進み、多くの干潟が影響を受けつつある。このことは、震災で1度失われた干潟生物の多様性や生態系サービスが、再び失われる危険性が高まっていることを示唆している。干潟は、水産有用種の育成の場となるのみならず、有機物を分解して沿岸域の富栄養化を防ぐなど、人間活動にも多大な貢献をしている。私たちは、干潟の生態系機能・サービスを裏付ける基礎データを集め、その成果を社会へと公表していくことで、失われゆく干潟の保全へとつなげていきたいと考えている。

研究の性格

  • 主たるもの:基礎科学研究
  • 従たるもの:応用科学研究

全体計画

申請者らは2005年から2016年にかけて、ホソウミニナ個体群の人口学的パラメータ(生息密度と体サイズ組成)の記録を行ってきた。本研究ではこれまでの調査を継続して行うことで、津波によるホソウミニナの減少と回復過程を明らかにする。このような、定量的手法に基づく基礎データを蓄積することで、ホソウミニナが津波によりどれ程の攪乱を受けたかを克明に記録し、個体群の回復にどれ程の期間を要するのかを推定する。
ホソウミニナの減少が干潟生態系に及ぼした影響を定量的に評価するためには、食物連鎖の中での位置づけや生物量、そして有機物分解能などを明らかにする必要がある。そこで本研究では、野外観察や室内実験を駆使して干潟生態系中でのホソウミニナの機能を明らかにし、現場で得られた密度や体サイズのデータと融合させることで、ホソウミニナの生物量変化により、干潟のエネルギー循環や水質浄化作用がどのように変化し、今後どれくらいの期間をかけて回復していくのかを予測する。

今年度の研究概要

メタ個体群動態調査(1)では、各干潟におけるホソウミニナの個体群動態調査を平成30 年度以降も継続して実施する(最終年度まで継続)。室内実験(2)については、初年度の結果を踏まえ、異なる体サイズの個体で追加実験を行い、有機物除去能の推定精度を向上させる。また、1年目の調査で各干潟における水温変動のデータが得られるため、水温条件の選択にはこれらを考慮する。野外実験(3)については、初年度に実施した予備実験で得られた結果をふまえ、実験デザインを修正して実施する。具体的には、実験区のホソウミニナ密度を増加させ、実験終了時期を一ヶ月ほど早める。これは、摂食活動が活発に行われ、底質改変効果が検出されやすいと予想される夏期のうちに実験を終了するためである。
2017年度に得られた野外実験・室内実験の結果については、未処理のサンプルについては分析を進めると共に、得られたデータの解析を進めていく。

外部との連携

本研究は以下の研究者との共同で実施する。
三浦収(高知大学)、中井静子(日本大学)、伊藤萌(東京大学)

課題代表者

金谷 弦

  • 地域環境研究センター
    海洋環境研究室
  • 主任研究員
  • 博士 (理学)
  • 生物学
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